數據中心光通信行業現狀及硅光、CPO技術演進展望

（來源：紀要頭等座）

數據中心光通信行業現狀及硅光、CPO技術演進展望

一、高速率光模塊市場供需分析

高速率光模塊（400G/800G/1.6T）需求主要集中於人工智能數據中心（AIDC），傳統數據中心需求暫不納入核心分析範疇。當前市場存在顯著供需錯配，偽需求現象突出，需結合多維度數據客觀評估實際需求。 

（一）需求端：偽需求與實際支撐因素並存

偽需求成因：供不應求環境下，雲廠商為保障供應鏈安全，向多個供應商超額下單（如實際需求400萬時，向4家供應商各下達150萬訂單），導致表觀需求虛高。市場傳言「2025年800G需求4500萬顆、1.6T需求2000-3000萬顆」缺乏行業依據。 

實際需求測算維度：

GPU視角：2025年主流GPU（如Robyn系列220萬顆、Blackwell 4500萬顆）對應光模塊需求需結合單機配比（1顆GPU通常匹配4顆光模塊），但需剔除供應鏈冗余訂單。 

CAPEX佔比：AIDC資本開支中，光模塊佔比約3%（含廠房、電力等全成本口徑），顯著低於傳統數據中心的4%；若僅以IT設備為分母，佔比可達8%。2025年全球AIDC CAPEX預計4000-4800億美元，對應光模塊市場規模約120-144億美元。 

電力瓶頸：美國電力裝機容量接近飽和，每1000瓦電力擴容需4000美元CAPEX，單個GPU（3000瓦）配套電力設施成本達1.2萬美元，制約實際採購規模。 

（二）供應端：國內外市場分化，發貨量受產能約束

海外市場（北美AIDC）：主要供應商為中際旭創（蘇州）、新易盛（成都），產品以800G/1.6T為主，2025年發貨量受限於光芯片、硅光片等瓶頸，預計800G約2200萬顆、1.6T約300萬顆。 

國內市場：需求以400G為主，供應商為華工光訊、海信等國企，受限於國內GPU落地規模（華為累計發貨量未過百萬顆），整體需求體量較小。 

二、光模塊供應鏈及產能瓶頸

供應鏈瓶頸集中於核心元器件、生產設備及地緣政治因素，短期難以顯著緩解，直接制約發貨量增長。

（一）核心元器件供應緊張

光芯片：800G/1.6T光模塊依賴EML（電吸收調製激光器）芯片，2025年全球EML產能僅能支撐約2800（更多實時紀要加微信：aileesir）萬顆8通道光模塊（含800G/1.6T）；硅光芯片雖產能較大，但單通道400G技術仍處實驗室階段，無法滿足3.2T需求。 

硅光片：八通道硅光片（適配800G/1.6T）2025年底累計產能約2800萬顆，疊加無需硅光片的VCSEL（垂直腔面發射激光器）光模塊，總產能上限約3800萬顆，難以突破。 

（二）生產端制約因素

設備與良率：高端生產設備依賴美、德、日進口，國產設備雖可替代但良率低（一致性不足），導致返修率上升；800G光模塊一次合格率僅50%-80%，顯著影響實際產出。 

工程師資源：光模塊製造需大量資深工程師解決工藝問題，頭部廠商月產能50萬顆時，一年內翻倍至100萬顆的難度極大。 

地緣政治：美國對中國光模塊加徵27%關税，國內廠商需通過海外工廠（如馬來西亞、泰國）規避成本，但若川普當選后政策加碼，供應鏈穩定性將面臨更大挑戰。 

三、硅光與CPO技術發展及挑戰

硅光技術作為EML的替代方案，在1.6T領域滲透率提升，但面臨調製速率瓶頸；CPO（共封裝光學）因高成本、低可靠性，短期商業化前景有限，NPO（近封裝光學）或成過渡方案。 

（一）硅光技術：1.6T主導，3.2T存瓶頸

技術優勢：硅光模塊無需硅光片，依賴CW光源（連續波光源），2025年CW光源供應以Lumentum、住友為主，國內廠商（如仕佳）尚處樣品驗證階段。 

侷限性：載流子遷移速率限制調製速率，單通道400G技術未突破，EML已實現實驗室樣品，硅光仍處研發階段；1.6T硅光滲透率2025年或達70%-80%，但2026年后隨EML成熟（成本下降），滲透率可能回落。 

（二）CPO：高密度集成的「激進方案」，商業化障礙顯著

技術特點：CPO將光模塊與交換機芯片共封裝，傳輸密度達1T/毫米（為傳統光模塊的10倍），但需配套高密度連接技術，導致良率低、成本高。 

核心挑戰：不可插拔設計導致維護成本極高（單個故障需停機數小時，傳統光模塊更換僅需幾分鍾），且產業鏈封閉（博通、英偉達方案主導，國內廠商僅能參與低價值環節如FAU跳線）。 

（三）NPO：漸進式過渡方案更具可行性

NPO（近封裝光學）通過縮短光引擎與交換機距離，平衡密度與可靠性，光引擎（相當於半個光模塊）仍由國內廠商生產，兼容性優於CPO，或成為3.2T時代的主流過渡技術。 

四、行業競爭格局及國內廠商分析

國內光模塊廠商呈現「民企主導海外市場、國企把控國內電信市場」的格局，技術能力與地緣政治因素共同決定競爭壁壘。 

（一）頭部民企：聚焦海外AIDC，產能擴張激進

中際旭創：全球市佔率領先，硅光技術佈局深厚（1.6T硅光模塊供應能力較強），但受1.6T需求延迟（B200 GPU及博通交換機推迟）影響，2024Q4-2025Q1業績增速放緩。 

新易盛：海外訂單佔比高，成都工廠為北美核心供應商，2025年擴產力度激進（老闆親自督戰產能），但需應對海外工廠建設進度風險。 

（二）國企代表：國內電信市場龍頭，海外拓展受限

光迅科技：綜合技術實力最強（產品品類覆蓋最廣），國內電信市場市佔率絕對領先，但國企身份導致北美AIDC訂單獲取困難（客户擔憂供應鏈安全），組織效率弱於民企。 

華工光訊/海信：主導國內400G需求，依託國企背景承接國內數據中心訂單，但產品結構單一，高端市場競爭力不足。 

（三）競爭關鍵變量

技術迭代：硅光滲透率、CPO/NPO路線選擇將重塑市場格局，具備芯片自研能力（如光迅）的廠商長期優勢顯著。 

地緣政治：海外工廠佈局（如旭創、新易盛的東南亞產能）將成為規避關税的核心競爭力，國企在北美市場的劣勢或持續擴大。

核心結論：2025年高速率光模塊市場供需仍偏緊，但需求需剔除偽需求干擾，實際發貨量受限於供應鏈瓶頸；硅光主導1.6T短期市場，CPO商業化前景暗淡，NPO或成過渡方案（更多實時紀要加微信：aileesir）；投資需聚焦具備海外產能、硅光技術儲備的頭部民企，同時關注國企在國內電信市場的結構性機會。

Q&A

Q1: CPO和NPO技術路線的落地時間節點及現有光模塊技術路線的發展前景如何？

A1: 目前3.2T光模塊技術尚不成熟，CPO、NPO與現有光模塊技術路線的競爭格局存在行業分歧。CPO因成本高、不可插拔、產業鏈封閉及維護風險大（故障需停機數小時，損失遠高於光模塊），商業化可行性較低。NPO作為中間狀態，通過縮短傳輸距離實現400G信號傳輸，無需激進的高密度集成，更具現實推廣潛力。現有光模塊技術在1.6T市場已確立地位，3.2T市場仍可能以光模塊為主導，預計CPO難以成為主流，NPO或3.2T光模塊更具競爭力。

Q2: CPO與NPO的技術差異及NPO的優勢體現在哪些方面？

A2: CPO是激進的高密度集成方案，需在1毫米範圍內傳輸1000多G帶寬，導致成本高、成品率低、可靠性差，且產業鏈封閉，維護時需整體停機，損失巨大。NPO作為中間狀態，通過縮短傳輸距離實現信號傳輸，無需過高密度集成，在保持性能的同時降低了技術難度和成本，更符合產業漸進式發展規律，具備更高的商業化可行性。

Q3: 光模塊成本中芯片的佔比格局、國產化現狀及未來潛力如何？

A3: 光模塊本質是多種芯片（光芯片、CMOS電芯片等）的組裝集成，芯片佔比高。核心芯片中，DSP（數字信號處理器）國內僅華為能自主研發且不對外供應，國外市場由博通、馬威爾等主導，佔70%-80%份額，國內低速率DSP仍處樣品階段。光芯片方面，硅光芯片國產化有進展，但高性能光芯片（如200G EML）仍依賴國外，國內廠商（如仕佳）在CW光源等領域起步較晚，需時間驗證。長期來看，隨着技術積累，預計3-5年內光模塊芯片國產化有望逐步實現。

Q4: 數據中心第一層傳輸中銅介質未來被光替代的可行性如何？

A4: 銅介質目前因成本低、穩定性高、無閃斷問題，在短距離（2米內）100G/200G傳輸中佔優，但其傳輸距離已達物理極限，難以突破。光傳輸綜合能力是銅的上千倍，未來隨着數據中心密度提升（如72VR72向144/256擴展），銅介質無法滿足需求，光傳輸將回歸。儘管光存在閃斷問題（失效率為銅的100倍），但可通過冗余傳輸、糾錯算法等手段解決（如華為採用的糾錯技術），其他廠商有望逐步攻克該短板。

Q5: 雲廠與方案商在光模塊技術路線選擇中的話語權博弈情況如何？

A5: 雲廠（尤其是四大雲廠）在技術路線選擇中擁有最終決策權，方案商（如博通、英偉達）推CPO等方案存在自身利益驅動（如整合產業鏈、提升利潤），但云廠可根據方案性價比選擇是否採納。對於小公司，因缺乏選擇權，可能被迫接受方案商捆綁方案；而四大雲廠對方案缺陷（如CPO的高成本和維護風險）可拒絕使用，保持自主採購光模塊的靈活性。

Q6: 光迅科技在光模塊市場的格局、份額及競爭優勢如何？

A6: 光迅科技作為國央企（原郵電部背景），在國內電訊市場具有統治性地位，綜合實力強，產品品種廣泛性優於旭創、新易盛等民企。但其國企身份導致海外（尤其是北美）AIDC市場訂單受限，客户擔憂供應鏈安全風險。此外，國企管理模式下組織效率略（更多實時紀要加微信：aileesir）遜於民企，在海外高增長市場的份額較低。長期看，其優勢仍集中於國內電訊市場，需等待市場關注點轉向該領域以釋放潛力。

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